Масла для бумагоделательных машин

17.08.2011
Практика смазки бумагоделательной машины

Различные секции современной бумагоделательной машины (рис. 1) содержат до 1500 различных подшипников, работающих в сложных условиях, включая воду, тепло, пар и бумажную пыль. Каждая секция предъявляет особые требования к смазке.

Рисунок 1. Высокоскоростная бумагоделательная машина.

Современная бумагоделательная машина по размерам может быть более10 метров в ширину, 20 метров в высоту и двух футбольных полей в длину. Каждая подобная машина состоит как минимум из четырех отдельных секторов — формование или сеточный сектор (часто называемый «мокрым» отделом), прессовочный сектор, сушильный и отделочный.
В зависимости от типа машины и ассортимента бумаги скоростные процессы могут варьировать от сравнительно низких — до 100 метров в минуту до 2200 метров в минуту для некоторых сверхбыстрых целлюлозно-сушильных машин, вырабатывающих тонкую «шелковую» бумагу. Признавая, что существуют различия в требованиях к смазке, основанные на вариациях в продукции и машинных скоростях, есть общие рекомендации о том, как правильно смазывать подшипники в каждом секторе.

Формовочный (сеточный) сектор

Целлюлозная масса, поступающая в первую часть бумагоделательной машины (формовочный сектор), содержит около 99 процентов воды. К концу формования содержание воды должно быть достаточно низким, чтобы бумажное полотно стало самонесущим для продвижения в прессовочный сектор (рис. 2).

1— напорный ящик; 2— грудной вал; 3— регистровые валики; 4 —отсасывающие ящики; 5— равнительный вал; 6— всасывающий Гауч-вал; 7— передний приводной вал; 8— сеточный вал; 9— сеточный протягивающий вал; 10— сеточный ведущий вал; 11— сетка; 12— всасывающий поднимающий вал;
13— Бумажное полотно.

Рисунок 2. Формовочная (или сеточная) секция для оригинальных и наиболее широко используемых типов бумаги.

Различные виды отделов формования, наиболее ходовые из которых находятся в скоростных пределах между 900 и 2500 метров в минуту, работают в сегодняшнем бумажном производстве. Вне зависимости от типа и скорости формования машины, ее подшипники подвергаются воздействию большого количества воды. Таким образом, тепло обычно не является решающим фактором при выборе масла и смазки подшипников в формовочном секторе. По большей части, подшипники в этом секторе смазываются консистентной смазкой. Смазка запечатывает подшипник, защищая его от загрязнений и особенно от проникновения воды. Хорошей процедурой для смазки подшипников в «мокром» отделе является использование автоматической системы смазки, когда насосы подают определенное количество смазки в день на каждый подшипник. Эта процедура гарантирует, что свежее количество чистой смазки будет регулярно поступать на подшипники.

Иногда обслуживающий персонал выбирает масло, а не смазку для смазывания подшипников в сеточном (мокром) секторе. Это может происходить по одной из причин. Например, при относительно высоких скоростях в формовочном секторе, повышенные рабочие температуры могут потребовать чрезмерное количество пересмазок. Использование масла в таком случае может быть более экономичным и менее загрязняющим. Или, возможно, есть другие близкие по свойствам масла для смазки подшипников. Масляная система, присутствующая в области бумагопроизводства, может быть использована для смазывания подшипников вместо смазки. Выбранный смазочный продукт для подшипника должен соответствовать условиям его работы.

В целом, однако, лучшим выбором для подшипников формовочного отдела является высококачественная смазка с синтетическим загустителем и выдающимися водоотталкивающими свойствами. Защита от коррозии также является высшим приоритетом для подшипников в формовочном отделе. Таким образом, и смазка и масло должны иметь хорошие антиржавийные свойства.

Цель пресса этого сектора – дальнейшее обезвоживание бумажного полотна, которое входит в сектор с содержанием воды около 80 процентов (рис. 3).

1— всасывающий Гауч-вал; 2— всасывающий поднимающий вал;
3— первое прессование между всасывающим валом и симметричным нижним валом;
4—второе и третье прессование между двумя противоположны симметричными валами и центральным валом;
5—четвертое прессование между гранитным или покрытым сталью валом и симметричным нижним валом;
6—суконные валики; 7— сушильный цилиндр; 8— бумажное полотно.

Рисунок 3. Пресс Валмет с симметричными прессами.

Прессование представляет собой гораздо более дорогой способ удаления воды из бумажного полотна по сравнению с нагревом. Поэтому процесс совершенствования прессования на бумагоделательных машинах в настоящее время получил широкое развитие. Например, высокотемпературное прессование (также называемое импульсной сушкой) завоевывает все большую популярность, поскольку оно производит сушку бумажного полотна с получением более качественной бумаги.

Обычные прессовочные валы иногда называют «твердыми валами», хотя они не всегда твердые. Подогрев прессовых валов становится все более распространенным, и все больше инициатив проявляется для поиска оптимальной конструкции и температуры нагрева валов для конкретного сорта бумаги.

Как правило, в прессовом секторе, так же как и в формовочном, основную проблему составляет вода, а не тепло. Тем не менее, подогрев пресс- валов, высокотемпературное прессование и высокие скорости вызывают проблему смазывания — так как и смазка и циркуляционное масло используются для подшипников в секторе прессования. Выбор типа смазки зависит, как правило, от размера и скорости подшипников и валов, на которых они находятся. При смазывании многоступенчатого лабиринта изолирующий слой смазки поможет защитить от проникновения воды.

Циркуляционные масла обычно рекомендуются для больших подшипников, которые вращаются относительно быстро — ситуация, в которой смазка может вызвать занос проблем. Кроме того, в высокоскоростных бумагоделательных машинах температура от трения в больших подшипниках пресса может быть достаточно высокой. В таких случаях может потребоваться большое количество циркулирующего масла через подшипники для рассеивания тепла. Низкие температуры масла на входе, полученные с использованием охлаждающих резервуаров в отдельной системе, могут помочь в поддержании необходимой вязкости масла. Роликоподшипники пресс-вала смазываются с помощью циркуляционно-масляной системы, препятствующей утечке масла, в то время как радиальные лабиринты будут находиться в воде. Частью свойств любого смазочного продукта должна быть его антикоррозионность.

В прессовочной части процесс удаления воды выполняется валиками с шерстяными сукнами, которые предохраняют бумагу от разрушения, впитывают отжатую воду и транспортируют бумажное полотно. Здесь используется масло для сферических и тороидальных самоустанавливающихся роликоподшипников.

Есть несколько причин использования масла для подшипников суконных валиков. Во-первых, если смазка для подшипников используется в высокоскоростной машине, рабочая температура будет настолько высокой, что потребуется слишком частое пересмазывание. Затем чрезмерная смазка может попасть в машину. Другая причина использования масла вместо смазки – это возможность подобрать масло с подходящими свойствами. Требования, предъявляемые к маслу для подшипников суконных валиков не столь велики, как требования к маслу для подшипников пресс-валов. Следовательно, то же самое масло может быть использовано как для подшипников суконных валиков так и для подшипников пресс-валов при условии корректного подбора масла.
Следует знать, что использование масла для подшипников многоступенчатого лабиринта, как правило, не столь эффективно как использование консистентной смазки. Тем не менее, уплотнения масло-смазанных подшипников в прессовом секторе должны быть одинаково эффективными при воздействии воды во время их работы.

Когда бумажное полотно покидает прессовый сектор, содержание в нем воды, как правило, составляет от 50 до 65 процентов. Затем оно поступает в сушильный сектор, где происходит окончательное обезвоживание бумажного полотна до 5 – 10 процентов.

Подшипники в сушильном секторе подвергаются воздействию высоких температур в течение длительного периода. Таким образом, условия работы этих подшипников весьма сложные. Постоянно растущие требования привели к более крупными, более быстрым машинам и более высоким температурам пара, что вызвало дополнительные требования к смазке и к системам доставки смазывающего материала.

В сушильном секторе возможны несколько видов цилиндров, три из которых описаны здесь (рис. 4).

1— сушильный цилиндр; 2— суконный сушильный цилиндр; 3— верхнее сукно;
4— нижнее сукно; 5— бумажное полотно; 6— сукнорастягивающий вал;
7— сукноведущий вал; 8— Управляющая группа.

Рисунок 4. Традиционная Сушилка

Сушильные цилиндры, которые нагреваются паром и передвигают бумажное полотно. В зависимости от сорта бумаги и скорости машины, температура пара, используемого для нагрева сушильных цилиндров, варьируется. Но во многих случаях, даже когда цапфы изолированы, подшипники могут подвергаться температурам до 125 ° C (257 ° F).
Как в прессовом секторе, так и в сушильном есть суконные валики , которые несут сукно вдоль поверхности движущегося бумажного полотна. Кроме того, в сушильном секторе могут находиться сушильные цилиндры большого диаметра — Янки-цилиндры. Они используются для сушки тонкой тканевой бумаги и картона.
Диаметр Янки-цилиндра, как правило, от 4 до 6 метров, но может доходить до 9 метров. Они предназначены для пара высокого давления с температурой более чем 200 °C. Один или два прессовых вала, расположенных ниже Янки-цилиндра, прессуют бумагу противоположными цилиндрами. Бумага прижимается к нагретому цилиндру и сушится горячим воздухом, выдуваемым на бумагу из колпака Янки-цилиндра.
Подшипники всех этих валиков и цилиндров смазываются, конечно, циркулирующим маслом. Основные требования к маслу для сектора сушки диктуются условиями работы подшипников сушильных цилиндров. Для надлежащего смазывания подшипников сушильных цилиндров требуется большое количество свободного от воды масла соответствующей вязкости. В современных машинах с изолированными цапфами, как правило, можно охладить подшипники до температуры ниже 90 °С. Так как факторов, влияющих на расчеты необходимого потока масла очень много, то эти факторы должны быть определены для каждого отдельного раздела сушки. Многие расчеты могут быть проанализированы и выполнены на компьютере.
Как правило, циркулирующее масла из системы для смазывания подшипников сушильных цилиндров смазывает и подшипники суконных валиков в сушильном секторе.. Тем не менее, отдельная циркуляционно-масляная система рекомендуется для подшипников Янки-цилиндра, для которых условия эксплуатации аналогичны сушильным цилиндрам, но скорость вращения, как правило, ниже, как и температура окружающей среды. Как и для сушильных цилиндров, эффективная изоляция цапфов рекомендуется для подшипников Янки-цилиндра.

Большинство крупных бумагоделательных машин производят непрерывное бумажное полотно шириной от 8 до 10 метров (рис. 5).

1—катушки с бумагой для хранения; 2— подача пустой катушки: 3—позиция наматывания;
4—гигантский рулон; 5— крутящий барабан (накат).

Рисунок 5. Перемотка

Это полотно должно быть разрезано и превращено в более мелкие рулоны прежде чем дойдет до потребителя. Первый рулон или катушка бумаги создается на мотовило в конце бумагоделательной машины. Когда рулон бумаги достигнет желаемого диаметра, намотка продолжается на новую катушку. Гигантский рулон бумаги, который может весить более 100 тонн, затем передается для продольной резки и перемотки, где он разрезается по ширине в соответствии с требованиями заказчика и перематывается в рулоны для погрузки.

Основные подшипники в операции перемотки находятся на кутящем барабане и на катушках, на которые наматывается бумажное полотно. По сравнению с другими разделами бумагоделательной машины подшипники в секторе перемотки работают в относительно хорошей окружающей среде: сухо и около 25 ° C. Тем не менее, эти подшипники должны быть защищены от бумажной пыли.

Мотальщик сравнительно медленно работающая машина, и в большинстве из них смазка используется только для подшипников крутящего барабана. Тем не менее, циркуляционное масло становится все более распространенным методом смазки для этих подшипников. И когда здесь используется циркуляционно-масляная система, это часто та же система, что используется для подшипников сушильных цилиндров. В этом случае необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечение маслом было адекватным для обоих приложений. Подшипниковые узлы для катушек, как правило, смазаны той же смазкой, которая используется в формовочном и прессовом секторах. Замена смазки должна проводиться примерно раз в месяц.

По материалам журнала “Machinery Lubrication”

Gazpromneft PM — новая серия специализированных масел для бумагоделательных машин

Рост как спроса, так и производства бумаги и картона в России выводит оборудование ЦБК на повышенные режимы эксплуатации. В связи с ростом загрузки оборудования потребность в увеличении производительности и снижении его простоев резко возрастает. Поэтому ужесточаются и требования ко всем компонентам эксплуатационного процесса, формирующим его эффективность.

Одним из таких важнейших компонентов является масло для централизованной системы смазки бумагоделательной машины (БДМ). Именно от того, как масло для БДМ выполняет свои функции в ответственных узлах оборудования при нагруженных режимах эксплуатации, зависят и межрегламентные периоды, и жизненный срок БДМ в целом.

Серия масел Gazpromneft РМ для бумагоделательных машин

Недавно компания ООО «Газпромнефть-СМ» вывела на рынок смазочных материалов серию специализированных высококачественных масел Gazpromneft РМ.

Серия масел Gazpromneft РМ (Paper Machine) предназначена для использования в циркуляционных системах смазки бумагоделательных машин, а также для смазывания тяжелонагруженных зубчатых передач паразитного привода и подшипников качения сушильной части бумагоделательных машин.

Gazpromneft РМ производятся из высококачественных базовых масел селективной очистки с использованием пакета присадок, содержащего усовершенствованные антиокислительные, противозадирные, антиржавейные, антипенные, а также деэмульгирующие компоненты. Масла Gazpromneft PM выпускаются в двух вязкостных классах — 150 и 220.

Продукт имеет превосходные эксплуатационные характеристики даже в присутствии воды и в условиях повышенной влажности.

Преимущества использования Gazpromneft РМ:

• имеет превосходные противоизносные свойства, выдерживает 12 ступеней нагрузки по методу FZG A/8.3/90, что обеспечивает увеличение ресурса работы технологического оборудования;
• увеличивает сроки смены масла за счет высокой термоокислительной стабильности и стойкости к термическому разложению;
• обеспечивает высокую защиту от коррозии;
• обладает улучшенными моюще-диспергирующими свойствами, обеспечивающими минимальное оседание волокон в масляных каналах централизованной системы смазки бумагоделательных машин;
• обладает хорошими деэмульгирующими свойствами, благодаря чему происходит быстрое и полное отделение воды;
• превосходная фильтруемость обеспечивает увеличенный срок службы фильтров тонкой очистки.

Для того чтобы разобраться в чем выражаются преимущества Gazpromneft РМ, давайте обратимся к эволюции масел, применяемых в БДМ (Схема 1).

На данный момент основные производители БДМ — Voith и Metso — предъявляют определенные требования к смазочным материалам. Основное отличие в требованиях заключается в том, что компания Voith закладывает жесткие требования по деэмульгирующим свойствам масла, а Metso — по противоизносным. Выполнение обоих требований — сложнейшая техническая и технологическая задача, решением которой и стала разработка серии Gazpromneft PM. Благодаря уникальной композиции присадок и высо кокачественного базового масла семейство Gazpromneft PM соответствует требованиям спецификаций Metso Paper RAU4L00659.04; DIN 51517 Part 3.

Таблица 1. Тенденция эволюции масел, применяемых в БДМ

Другим важнейшим требованием использования качественных масел является применение фильтров тонкой очистки в масляном контуре современных БДМ. Масла Gazpromneft PM обладают превосходными деэмульгирующими, моющими и антипенными свойствами и при гарантированном 12-м классе чистоты (ГОСТ 17216-2001) обеспечивают увеличенный срок службы фильтров тонкой очистки.

Отличительной особенностью предложения продукции ООО «Газпромнефть-СМ» является поставка широкого ассортимента смазочных материалов, применяемых в производстве бумаги и картона. Это серии специальных гидравлических, редукторных и компрессорных масел различных классов вязкости, а также ассортимент пластичных смазок.